DESARROLLO DE UN DOSIFICADOR AUTOMÁTICO PARA ALIMENTAR CERDOS

LUIS ERNESTO CADENA FLÓREZ

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN PROGRAMA DE INGENIERÌA INDUSTRIAL

SANTIAGO DE CALI 2007

DESARROLLO DE UN DOSIFICADOR AUTOMÁTICO PARA ALIMENTAR CERDOS

LUIS ERNESTO CADENA FLÒREZ

Trabajo de grado para optar al título de Ingeniero Industrial

Director GUSTAVO PAREDES

Ingeniero Mecánico

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN PROGRAMA DE INGENIERÌA INDUSTRIAL

SANTIAGO DE CALI 2007

Nota de aceptación: Aprobado por el Comité de Grado en cumplimiento de los requisitos exigidos por la Universidad Autónoma de Occidente para optar al título de Ingeniero Industrial. Ing. JUAN CARLOS OTERO . Jurado Ing. LUIS ALFONSO GARZÓN . Jurado

Santiago de Cali, 20 de Marzo de 2007

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN 12

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 14

1.1 JUSTIFICACIÓN 14

2. OBJETIVOS 16

2.1 OBJETIVO GENERAL 16

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 16

3. MARCO TEÒRICO 17

3.1 PORCICULTURA 17

3.1.1 Generalidades 17

3.1.2 Alimentación 18

3.2 COMEDEROS AUTOMÁTICOS 19

3.3 MATERIALES PLÁSTICOS 20

3.3.1 Clasificación 20

3.3.2 Propiedades físicas y mecánicas de los plásticos 23

3.4 PROCESO DE DISEÑO 27

4. DISEÑO DEL PRODUCTO 32

4.1 ESTUDIO DE MÉTODOS DEL PROCESO CONVENCIONAL DE ALIMENTACIÓN EN GRANJAS PORCÍCOLAS 32 4.1.1 Descripción del proceso de alimentación convencional 32

4.2 PROCESO DE ALIMENTACIÓN MEJORADO 33

4.2.1 Componentes del sistema 34

4.2.2 Descripción del proceso mejorado 34

4.3 DESARROLLO DEL PRODUCTO 35

4.3.1 Determinación de las necesidades del cliente 35

4.3.2 Definición de las características del producto 36

4.3.3 Componentes específicos 37

4.3.4 Diseño conceptual del dispositivo de dosificación 38

4.3.5 Selección del diseño del dispositivo de dosificación 38

4.3.6 Diseño conceptual de la unidad de control 42

4.3.7 Selección del diseño de la unidad de control 43

4.3.8 Factores del entorno del diseño 43

4.3.9 Diseño detallado 45

4.3.10 Partes del dosificador 50

5. ESTUDIO DEL MERCADO 55

5.1 DEFINICIÓN DEL MERCADO 55

5.2 ANÁLISIS DEL MERCADO 56

5.3 COMPETENCIA 60

6. PROCESO DE FABRICACIÓN 65

6.1 PROCESO DE FABRICACIÓN DEL CONTROLADOR ELECTRÓNICO 65

6.1.1 Programación del microcontrolador 65

6.1.2 Elaboración del circuito impreso 66

6.1.3 Ensamble de componentes electrónicos 68

6.2 PROCESO DE FABRICACIÓN DEL DOSIFICADOR 69

6.2.3 Proceso de ensamble 72

6.2.4 Almacenamiento de materia prima 74

6.2.5 Almacenamiento de producto terminado 74

7. CALCULO DEL COSTO DEL DISPOSITIVO 78

7.1. Costo de la unidad de control 78

7.2. Costo del dosificador 80

8. CONCLUSIONES 83

9. RECOMENDACIONES 85

BIBLIOGRAFÍA 86

ANEXOS 88

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Resinas termoplásticas Tabla 2. Resinas termofijas Tabla 3. Tecnologías de transformación de los materiales plásticos Tabla 4. Selección del dispositivo de dosificación Tabla 5. Factores del entorno del diseño Tabla 6. Granulometría del alimento concentrado Tabla 7. Distribución de la población mundial de cerdos Tabla 8. Sacrificio de ganado porcino en Colombia enero-diciembre de 2004 Tabla 9. Sacrificio de ganado porcino los últimos cuatro años Tabla 10. Principales empresas fabricantes de dosificadores y comederos Tabla 11. Materiales y herramientas programación microcontroladores Tabla 12. Materiales impresión de circuitos Tabla 13. Herramientas proceso de ensamble de componentes

21 22 23 40 44 45 53 54 56 60 59 61 62 64 64 65 65 67 70 71 72 73

Tabla 14. Características técnicas torno Tabla 15. Características técnicas fresadora Tabla 16. Características técnicas Poliamida 66 Tabla 17. Características técnicas Poliamida 610 Tabla 18. Suplementos recomendados por ILO Tabla 19. Tiempo de ciclo unidad de control Tabla 20. Valor materia prima unidad de control Tabla 21. Cálculo tarifa hora máquina Tabla 22. Valor materia prima dosificador

LISTA DE GRÁFICAS

Pág.

25 26 55

Gráfica 1. Temperaturas de fusión Gráfica 2. Absorción de agua Gráfica 3. Distribución de la población de cerdos en Colombia

LISTA DE FIGURAS

Pág.

36 37 37 38 41 46 47 66

Figura 1. Conceptos mecanismo dosificador Figura 2. Funcionamiento concepto 1 Figura 3. Funcionamiento concepto 2 Figura 4. Funcionamiento concepto 3 Figura 5. Concepto unidad de control Figura 6. Esquema ensamble del dosificador Figura 7. Esquema de ensamble unidad de control Figura 8. Esquema del puesto de trabajo sección ensamble

LISTA DE ANEXOS Pág.

Anexo A. Cursograma analítico proceso de alimentación cerdos Anexo B. Diagrama de recorrido método actual

81 83 84 86 88 90 94 97 98 99

100 104 105 109 111

Anexo C. Cursograma analítico método mejorado Anexo D. Diagrama de recorrido método mejorado Anexo E. Esquema sistema automático de alimentación Anexo F. Despliegue de la función de calidad (QFD) Anexo G. Curvas de alimentación de cerdos Anexo H. Planos de las piezas del dosificador Anexo I. Cursograma sinóptico fabricación del controlador electrónico Anexo J. Certificado de origen software MPLAB IDE Anexo K. Cartas de proceso de fabricación del dosificador Anexo L. Cotización cubierta Anexo M. Tablas MTM Anexo N. Diagrama bimanual ensamble dosificador Anexo O. Encuestas

GLOSARIO

CAD: diseño asistido por computador.

CEBA: última etapa en la producción de cerdos. En ésta etapa se pretende

engordar a los cerdos, obteniendo la máxima conversión de alimento concentrado

en carne.

GESTACIÓN: etapa de maternidad de la cerda, la cual va desde el momento de la

concepción hasta el día del parto.

INICIACIÓN: primera etapa en la producción de cerdos. En esta etapa el cerdo

pasa de ser alimentado por la madre a consumir alimento concentrado.

LACTANCIA: última etapa de maternidad de la cerda en la que ésta alimenta los

cerdos durante 30 días aproximadamente.

LEVANTE: segunda etapa en la producción de cerdos en la que éste se desarrolla

en un 50%.

PRECOCIDAD: capacidad de desarrollarse antes de tiempo.

PROLIFICIDAD: virtud de engendrar, que se multiplica rápidamente.

PROTOTIPO: es una representación que abarca la mayoría o toda la información

de los conceptos del diseño.

RESUMEN

Con el presente trabajo se busca dar solución a los problemas más comunes en

las actividades de producción porcina en Colombia, como el desperdicio de

alimento ocasionado por la inexactitud en las raciones aportadas, descontrol de

los inventarios de alimento concentrado, entre otros inconvenientes relacionados

con la alimentación de los animales. Para esto se desarrolló un sistema que facilita

la automatización del proceso de alimentación, utilizando como complemento

elementos que se encuentran fácilmente en el mercado como tubería de PVC,

tornillos sinfín, motores eléctricos, finales de carrera y silos de almacenamiento

(línea de suministro). El diseño del sistema de alimentación se enfoca en un

mecanismo dosificador y un controlador electrónico, siendo éstos los componentes

más importantes del sistema automático de alimentación. Los otros componentes,

los cuales hacen parte de la línea de suministro del dosificador, se encuentran

fácilmente en el mercado y tan solo se debe hacer una integración de ellos. Los

fabricantes de estas líneas de suministro determinan las características técnicas

que se requieren de acuerdo a las necesidades del cliente como longitud de la

línea, diámetros de la tubería y tornillos sinfín, capacidad del silo, potencia de los

motores, etc. En el proceso de diseño se identificaron las necesidades de los

porcicultores de manera precisa y se elaboró el Despliegue de la Función de

Calidad (QFD, Quality Function Deployment) el cual utiliza como herramienta la

Casa de la Calidad para definir las características y componentes específicos del

dispositivo. Luego se plantean tres (3) conceptos de diseño y por medio de filtros

se selecciona el óptimo. Se realiza un diseño detallado del producto, identificando

el ensamble de sus piezas, dimensiones y describiendo el proceso de fabricación

además de determinar la maquinaria requerida y sus características técnicas.

Posteriormente se dimensiona el mercado potencial del dispositivo y se evalúan

productos similares utilizados en éste.

INTRODUCCIÓN

El sector agropecuario en Colombia representa un papel importante en el

desarrollo social y económico del país, sin embargo han sido muy limitados los

avances tecnológicos implementados que contribuyan con la productividad y la

calidad en este campo. Esta es una de las razones por las cuales Colombia, en

este sector, es mucho menos competitiva que otros países del mundo.

Actualmente las prácticas que se desarrollan en la porcicultura en Colombia son

muy ineficientes, ya que se realizan de forma manual y demandan mucho tiempo,

además de otros problemas como desperdicios, contaminación del alimento e

inexactitud en las raciones diarias, que traen consigo consecuencias negativas en

la calidad de sus productos y elevan los costos de producción.

Lo que se pretende con este estudio es contribuir con el desarrollo tecnológico de

las actividades agropecuarias como es el caso de la porcicultura, preparándolas

para afrontar mercados internacionales los cuales son altamente competitivos.

Automatizando estas actividades, los porcicultores serán más eficientes en sus

procesos, ofrecerán productos de mayor calidad a menor costo y les será mucho

más fácil la administración de sus negocios.

12

Con el presente trabajo de diseño se estudiará la viabilidad de desarrollar y

comercializar productos para la automatización del proceso de alimentación en

granjas porcícolas, teniendo en cuenta factores de mercado y técnicos o de

ingeniería.

13

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Cómo automatizar el proceso de alimentación de cerdos y que beneficios traerá

consigo?

1.1 JUSTIFICACIÓN

Todo objeto técnico nace para tratar de solucionar una necesidad o un problema

existente, para finalmente cumplir con ciertos requerimientos. Los principales

problemas o necesidades del sector porcícola son los siguientes:

• El desperdicio del alimento concentrado cuando éste es transportado desde el

lugar de almacenamiento hasta los corrales donde se encuentran alojados los

animales.

• Cantidad inexacta de alimento suministrado a cada animal. En caso de que se

aporte más de la cantidad necesaria de alimento diario, este excedente no es

asimilado por el organismo del animal y por lo tanto no contribuye en aumento de

peso extra en el animal. Por otra parte, si se aporta menos cantidad que la

requerida o la recomendada por el fabricante del alimento, trae consecuencias

negativas en el desarrollo del animal y por ende se va a requerir más tiempo para

14

que el animal alcance el peso ideal, lo cual se verá reflejado en la rentabilidad del

negocio.

• Una manipulación inadecuada del alimento, lo cual no es muy recomendable

en la explotación de animales destinados al consumo humano, porque además de

que origina problemas de salud en el animal durante su crianza que impide un

desarrollo eficiente, puede transmitir enfermedades a sus consumidores o

simplemente se ve afectada la calidad de la carne, ya que proviene de animales

que han tenido que ser sometidos a tratamientos veterinarios.

• Estrés en los animales a la hora de comer. Esto se debe a que los animales

que están alojados en diferentes corrales, no son alimentados al mismo tiempo

debido a que una persona está encargada de atender varios de estos corrales. En

granjas muy grandes, esta es una actividad que puede llevar de 30 a 90 minutos,

dependiendo de la cantidad de personal asignado a esta tarea.

• Descontrol de los inventarios de alimento. Los dueños de las grajas corren el

riesgo de que el alimento sea sacado fácilmente de las instalaciones por las

personas que lo manipulan para ser vendido a las granjas más pequeñas o

personas que posean unos cuantos animales para consumo personal.

• Elevados costos de mano de obra directa, debido a la gran cantidad de

personal demandada por esta actividad.

15

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

Desarrollar un dispositivo que automatice el proceso de alimentación de cerdos en

granjas porcícolas.

2.2 OBJETIVOS ESPECÌFICOS

• Determinar las necesidades del mercado porcícola referentes al proceso de

alimentación.

• Realizar un diseño detallado del producto.

• Determinar cual es el sector y el mercado al cual se dirige, identificando los

clientes o consumidores potenciales y la competencia.

• Diseñar los métodos y procedimientos de producción más eficaces en la

fabricación del producto.

• Calcular el costo de fabricar el producto

16

3. MARCO TEÓRICO

3.1 PORCICULTURA

3.1.1 Generalidades. El cerdo se encuentra hoy entre los animales más

eficientes para producir carne; su gran precocidad y prolificidad, corto ciclo

productivo y gran capacidad transformadora de nutrientes, lo hacen especialmente

atractivo como fuente de alimentación. El valor nutritivo de la carne de cerdo la

señala como uno de los alimentos más completos para satisfacer las necesidades

vitales del hombre y su consumo contribuye a mejorar la calidad de vida humana

desde el punto de vista de los rendimientos físicos e intelectuales. Según los

requerimientos diarios del hombre, una sola porción de cien (100) gramos de

carne magra de cerdo cocida, proporciona a un adulto el 52% de las proteínas, el

35% de hierro, el 28% de fósforo, el 26% de zinc, el 74% de la tiamina, el 40% de

la vitamina B12, el 25% de la niacina, el 22% de la vitamina B6, el 19% de la

riboflavina y solamente el 9% de las calorías requeridas diariamente.

Todos estos beneficios estimulan al consumo de carne de cerdo y por

ende a la producción de éste, por lo cual el crecimiento en la industria

porcícola ha venido aumentando notablemente en los últimos años a nivel

mundial, e igualmente son muchos los esfuerzos que ponen los porcicultores en

producir cerdos de mejor calidad a precios más favorables.

17

3.1.2 Alimentación. Esta es una actividad en la cual, la alimentación es uno de

los factores más importantes ya que representa el 80% de los costos de

producción, además el tiempo que duren los animales antes de alcanzar el peso

ideal para el sacrificio, depende de la precisión en la cantidad y la calidad del

alimento aportado a estos en cada ración diaria. En la mayoría de las granjas

porcícolas, principalmente en las pequeñas y medianas, se almacena el alimento

en sacos de 40kg. Las prácticas de alimentación se realizan de forma manual,

transportando el saco de alimento hasta cada uno de los corrales en que se

encuentran alojados un grupo de cerdos y vertiendo la cantidad necesaria de

alimento, midiéndola con un recipiente previamente pesado. Otra forma de realizar

esta actividad es utilizando un carro para transportar el alimento por cada uno de

los corrales y vaciando la cantidad necesaria utilizando un recipiente previamente

pesado.

En granjas porcícolas grandes, el concentrado se almacena en silos, los cuales

tienen capacidades entre 5 y 20 toneladas. Para alimentar los animales, el

alimento es vaciado en carros con capacidad entre 100 y 200 kilogramos,

realizando el proceso anteriormente descrito.

Existen alimentos balanceados especialmente para cada una de las etapas de

crecimiento de los cerdos: iniciación, levante, ceba, gestación y lactancia. Estos se

deben suministrar en las cantidades recomendadas por el fabricante del alimento y

deben incrementarse gradualmente con el paso del tiempo.

18

3.2 COMEDEROS AUTOMÁTICOS

Actualmente existen mecanismos que automatizan o, por lo menos, agilizan el

proceso de alimentación en granjas porcícolas. Algunos de estos productos

ofrecen a las granjas mayor exactitud en la cantidad de alimento aportada a los

animales, eliminación de problemas de salud en los animales causados por la

manipulación del alimento, aumentar la capacidad de alojamiento de animales en

sus instalaciones, reducir la necesidad de mano de obra en sus procesos además

de otros beneficios que conllevan al incremento de la productividad y por ende,

aumenta la rentabilidad de sus granjas.

La mayoría de estos productos consisten en tolvas de almacenamiento fijadas al

comedero en forma de canoa, construidas en acero inoxidable con diferentes

capacidades (10kg, 20kg, 40kg, 100kg), las cuales están ubicadas dentro de cada

corral y, a medida que los animales van consumiendo el alimento del comedero,

éste va bajando de la tolva hasta agotarse. Otros más sofisticados, consisten en

unos pequeños dispositivos plásticos en donde se almacenan de 2 a 6 kilogramos,

los cuales son llenados por medio de una tubería que está conectada a silos de

almacenamiento que se encuentren ubicados fuera de las instalaciones de la

granja. En este sistema, el alimento es transportado hasta los recipientes

pequeños ubicados en los corrales, por la acción de un tornillo sinfín o de un

sistema de cadena.

19

El recipiente tiene una válvula que, al abrirse, permite la caída del alimento a los

comederos, la cual es accionada manualmente o por medio de un brazo actuador

el cual

es activado por un pequeño motor. Éste último sistema requiere de un dispositivo

electrónico que controle los tiempos de activación, razón por la cual resultan más

costosos pero traen consigo mayores beneficios en la actividad de explotación

animal.

3.3 MATERIALES PLÁSTICOS

3.3.1 Clasificación. Los materiales plásticos se clasifican de acuerdo con las

propiedades físicas y químicas de las resinas que los constituyen, en dos grupos

principales: termoplásticos y termofijos.

Los termoplásticos1 son resinas con una estructura molecular lineal que durante

el moldeo en caliente no sufren ninguna modificación química. La acción del calor

causa que estas resinas se fundan, solidificándose rápidamente por enfriamiento

en el aire o al contacto con las paredes del molde. Dentro de ciertos límites, el

ciclo de fusión-solidificación puede repetirse; sin embargo, debe tenerse en cuenta

que el calentamiento repetido puede dar como resultado la degradación de la

resina.

1 BODINI, Gianni; CACCHPESSANI, Franco. Moldes y máquinas de inyección para la transformación del plásticos. Naucalpan de Juárez, Edo de México: Mc Graw Hill, 1992. p. 54.

20

En el grupo de las resinas termoplásticas (Ver Tabla 1), se presenta una lista de

resinas básicas más utilizadas para la producción de compuestos de moldeo,

generalmente se abastecen en polvo o en gránulos. La lista no es completa, en

cuanto incluye solamente los polímeros más conocidos (resinas básicas) sin

mencionar los polímeros más nuevos o las combinaciones de dos o más

polímeros (copolímeros), que se han producido para aplicaciones especiales.

El grupo de las resinas termofijas2 (Ver Tabla 2) incluye las resinas básicas más

conocidas y empleadas en la preparación de los compuestos para moldeo,

abastecidos por el mercado bajo la forma de polvo o gránulos. El moldeo de estos

materiales puede realizarse en máquinas de inyección automática o en prensas

por transferencia o a compresión, estando la selección del método a usar ligado al

tipo de molde utilizado.

2 ibid., p. 55.

21

Tabla 1. Resinas termoplásticas

RESINAS TERMOPLÁSTICAS (resinas base)

Símbolo ISO 1043 Denominación

Acrílicas PMMA polimetil-metacrilatoCelulósicas CA acetato de celulosa

CAB acetobutirato de celulosaCP propionato de celulosa

Estirénicas PS poliestirenoSB poliestireno alto impactoABS acrilonitrilo-butadieno-estirenoSAN acrilonitrilo-estireno

Vinílicas PVC cloruro de poliviniloPVAC poliacetato de vinilo

Poliolefínicas PE polietilenoPP polipropileno

Poliacetálicas POM poliacetalPoliamidas PA 66 poliamida 66

PA 6 poliamida 6 PA 610 poliamida 610PA 11 poliamida 11PA 12 poliamida 12

Policarbonatos PC policarbonatoPoliésteres PBTP polibutilén-tereftalatoTermoplásticos PETP polibutilén-tereftalatoPolifenilénicas PPO polióxido de fenilenoPoliuretanos PUR poliuretano termoplásticoResinas FEP fluoro etileno-propilenoFluoro-carbónicas ETFC tetrafluoroetileno-etileno

PCTFE trifluoroetileno-policloro Fuente: BODINI, Gianni; CACCHPESSANI, Franco. Moldes y máquinas de inyección para la transformación del plásticos. Naucalpan de Juárez, Edo de México: Mc Graw Hill, 1992. p. 54.

22

Tabla 2. Resinas termofijas

RESINAS TERMOFIJAS (resinas base)

Símbolo ISO 1043 Denominación

Fenólicas PF resina fenol-formaldehídoMelamínicas MF resina melamina-formaldehído

MPF resina melamina-fenol-formaldehídoUreícas UF resina urea-formaldehídoAlquídicas - resina alquídicaAlílicas PDAP resina alílica (polidial-ilftalato)Epóxicas EP resina epóxicaPoliésteres insaturados UP resina poliéster (insaturada)Poliuretanos PUR resina poliuretánicaSilicónicas SI resina silicónica

Fuente: BODINI, Gianni; CACCHPESSANI, Franco. Moldes y máquinas de inyección para la transformación del plásticos. Naucalpan de Juárez, Edo de México: Mc Graw Hill, 1992. p. 55.

Las resinas termofijas pueden ser fundidas una sola vez. Las resinas de este

grupo, que se caracterizan por tener una estructura molecular reticulada o

entrelazada, se funden inicialmente por la acción del calor, pero enseguida, si se

continúa la aplicación del calor, experimentan un cambio químico irreversible, el

cual provoca que las resinas se tornen infusibles e insolubles. Este endurecimiento

es causado por la presencia de catalizadores o de agentes reticulantes

Los materiales plásticos pueden ser transformados mediante diversos métodos,

los cuales se muestran en la Tabla 3. Estos pueden ser: moldeo por inyección,

extrusión, soplado, termoformado, rotoformado, calandreado, moldeo por

compresión, moldeo por transferencia y por fundición.

23

Tabla 3. Tecnologías de transformación de los materiales plásticos.

Fuente: BODINI, Gianni; CACCHPESSANI, Franco. Moldes y máquinas de inyección para la ansformación del plásticos. Naucalpan de Juárez, Edo de México: Mc Graw Hill, 1992. p. 59.

.3.2 Propiedades físicas y mecánicas de los plásticos. Las propiedades de

propiedad de dicha resina.

Moldes Herramental o equipo

Moldeo por inyección Moldes de acero Máquinas de inyección (hidraúlicas)Extrusión (redondo-hojas-película)

Dados y cabezales de extrusión Equipo de extrusión

Soplado (cuerpos huecos) Moldes de aluminio

Máquinas de soplado con extrusión con inyección

Termoformado (por vacío o por presión)

Moldes o formas de madera o aluminio

Máquinas para termoformado (formado en caliente)

Rotoformado (cuerpos huecos)

Moldes tipo concha de lámina de acero o aluminio

Sistemas de rotomoldeo-hornos de aire caliente

Formado por expansión (ejemplo: poliestireno expandido

Moldes de aluminioCalderas (generadores) de vapor. Equipos para moldeo por vapor

Calandreado (ejemplo:hojas continuas)

- Mezcladores. Calandrías

Moldeo por compresión Moldes de acero Máquinas de moldeo por compresión

Moldeo por transferencia Moldes de acero

Máquinas de moldeo por transferencia

Moldeo por inyección Moldes de acero Máquinas de moldeo por inyección

Procesos por fundiciónFormas de madera, metálicas o de otros materiales

Equipo para la mezcla de los compuestos. Hornos para la fusión o para tratamiento térmico.

TERMOPLÁSTICOS

Métodos de transformación Maquinaria - Equipo

TERMOFIJOS

tr

3

un material plástico dependen en primer lugar de las características químico-

físicas de la resina base y de los aditivos usados para mejorar o modificar alguna

24

En general los materiales termoplásticos con estructura lineal, pueden ser

subdivididos en dos subgrupos con referencia a su acomodo molecular:

Polímeros con estructura parcialmente cristalina.

rante el proceso de fusión

determina las propiedades físicas y mecánicas del material plástico.

ra de fusión

recisa. El material pasa gradualmente a medida que la temperatura se aumenta

copolímero,

oliestireno, poliestireno resistente al impacto, acrilonitrilo-estireno, acetato de

ituidos por partes

morfas y partes cristalinas, presentan un característico punto de fusión que

corresponde a la transición del estado sólido al estado fluido. Estos materiales

• Polímeros con estructura amorfa.

•

La estructura molecular influye en el comportamiento du

y

En los polímeros con estructura amorfa3 no existe una temperatu

p

del estado sólido a un estado viscoso hasta convertirse finalmente, en un fluido.

En estos materiales la contracción está limitada entre 0,3% y 0,9%.

Dentro de este grupo se encuentran los siguientes materiales: ABS

p

celulosa, acetato butirato de celulosa, propionato de celulosa, policarbonato,

polimetil metacrilato, óxido de polifenileno y cloruro de polivinilo.

Los polímeros con estructura parcialmente cristalina4, const

a

4 ibid., p. 65. 3 ibid., p. 64.

25

tienen una contracción en el moldeo entre el 1% y 5%. La estructura semicristalina

hace a estos materiales más resistentes a los agentes químicos y menos

sensibles a los aumentos de temperatura en cuanto que mantienen las

características de resistencia mecánica y de rigidez hasta la proximidad del punto

de fusión. En este grupo se encuentran los siguientes materiales: polietileno,

polipropileno, poliamidas, poliacetal, polibutileno-tereftalato, polietileno tereftalato,

fluorotileno-propileno copolímero y etileno-tetrafluoruro etileno copolímero.

La temperatura de fusión aproximada se presenta en orden creciente, en la

Gráfica 1.

Gráfica 1. Temperaturas de fusión

0

50

100

150

200

250

300

CA

PE

PV

C

PS

SB

PP

PO

M

PM

MA

AB

S

PA

6

PA

610

PC

PB

TP

PA

66

PP

O

FEP

ºC

Fuente: BODINI, Gianni; CACCHPESSANI, Franco. Moldes y máquinas de inyección para la transformación del plásticos. Naucalpan de Juárez, Edo de México: Mc Graw Hill, 1992. p. 63.

26

Otra característica ligada a la naturaleza química de los polímeros termoplásticos

es su tendencia a absorber agua, ya sea del ambiente o por inmersión directa.

Esta característica se mide por medio de un índice el cual proporciona información

sobre la estabilidad dimensional y sobre la propiedad dieléctrica de los diversos

polímeros. Mientras menor sea el índice, mayor será su estabilidad dimensional y

su propiedad aislante. En la Gráfica 2 se muestran los índices de absorción de

agua de los materiales termoplásticos.

Gráfica 2. Absorción de agua

0

0,5

1,5

2

2,5

CA

PE

PV

C PS

SB

PP

PO

M

PM

MA

AB

PA6

PA

61 PC

PB

TP

PA

6

PPO FE

P

% H

2

1

3

S 0 6

O

co. Moldes y máquinas de inyección para la ansformación del plásticos. Naucalpan de Juárez, Edo de México: Mc Graw Hill, 1992. p. 65.

A diferencia de los termoplásticos, cuando los termofijos son llevados al punto de

fusión no pueden permanecer en estado fluido por mucho tiempo. De hecho se

inicia rápidamente el proceso irreversible de endurecimiento bajo la acción del

calor, la presión y sustancias catalizadoras o agentes de endurecimiento. Las

Fuente: BODINI, Gianni; CACCHPESSANI, Frantr

27

resinas básicas de estos materiales son de estructura amorfa y aspecto vítreo, son

bastante frágiles. En el breve tiempo entre la fusión y el inicio del endurecimiento

debe concluirse el moldeo, vaciado o cualquiera que sea el método de

transformación.

En cuanto a las propiedades mecánicas, los materiales termoplásticos sometidos

a tracción, no siguen fielmente la ley de Hooke, según la cual dentro de ciertos

límites, las deformaciones son proporcionales a la carga. A temperaturas

normales bajo carga constante, se produce el fenómeno de deformación plástica..

ometidos a tracción se rompen sin presentar debilitamiento.

del producto, de tal forma que satisfagan dichas necesidades.

A diferencia de éstos, los materiales termofijos, son rígidos, bastante frágiles, que

s

3.4 PROCESO DE DISEÑO

En el proceso de diseño de un producto, es muy importante identificar cuáles son

las necesidades del mercado en el que se quiere incursionar. Estas necesidades

pueden ser soluciones a problemas que se presenten con frecuencia en ciertas

actividades. Una vez identificadas las necesidades del mercado se definen las

especificaciones

Después de definir las especificaciones del producto se desarrollan los conceptos

apropiados en el diseño del producto. Estos conceptos pueden ser matemáticos,

físicos, mecánicos, etc.

28

Posteriormente se procede a realizar un diseño detallado en el que se

determina la configuración completa del producto, identificando sus partes,

componentes, materiales utilizados y dimensiones.

diseño es apropiado construir modelos y prototipos

el producto, que permitan representar la mayoría o toda la información de los

los

enores de peso, volumen y área. Estos prototipos se caracterizan por la facilidad

s permiten la interacción de conceptos multidisciplinarios

del objeto: descripción del

bjeto como un operador, en la que se asume el objeto como una “caja negra”

En esta fase del proceso de

d

conceptos del diseño. Existen tres clases de prototipos: geométricos, funcionales y

prototipos técnicos y preseries.

En los prototipos geométricos las piezas se diseñan o se dibujan con base en

conceptos CAD para dibujo de máquinas, los cuales permiten hacer cálcu

m

de tener cualquier propiedad en sus materiales.

Los prototipos funcionale

como la mecánica, electrónica y la informática, mediante la acción hombre y/o

máquina para satisfacer los requerimientos del diseño. En estos prototipos se

pueden realizar diferentes tipos de análisis funcionales

o

de la que sólo importa identificar la función global del objeto. Descripción

anatómica del objeto, en la que se detalla cómo son sus piezas, cuáles son sus

dimensiones relativas y cómo están ensambladas unas a otras. Análisis

29

funcional TPF5FPT, en el que se estudia y describe minuciosamente cómo funciona el

ción. Análisis sistemático7, en el

ue se pretende saber cómo se utiliza.

objeto, qué hace posible que el objeto cumpla su función global. Análisis técnico

y constructivo6, en que se describe la fabricación del objeto, los materiales

elegidos, las herramientas empleadas, la forma que se ha dado a cada pieza y los

problemas que plantean su ensamblaje e instala

q

Los prototipos técnicos y preseries permiten un análisis completo por la similitud al

diseño final y se construyen en materiales equivalentes al diseño final. El preserie

se considera idéntico al diseño y permite evaluar todos los requerimientos para los

que fue construido.

Finalmente se determina el proceso de producción más apropiado para su

fabricación, identificando máquinas y equipos requeridos para obtener un producto

terminado de óptima calidad.

5 HIDALGO, Miguel Ángel. Diseño de prototipos funcionales. En: Segunda Semana Técnica de Ingeniería Mecánica (18-22 sep. 2003: Santiago de Cali): Memorias. Santiago de Cali: Universidad Autónoma de Occidente, 2003, p. 12. 6 ibid., p. 13 7 ibid., p. 14.

30

4. DISEÑO DEL PRODUCTO

o convencional de alimentación utilizado en las granjas

orcícolas, realizando un estudio de métodos mediante la elaboración de un

4.1.1 Descripción del proceso de alimentación convencional. El alimento se

encuentra almacenado en sacos de 40kg o, en algunos casos, en silos fabricados

en lámina galvanizada con capacidades que oscilan entre 5 y 20 toneladas. Este

se debe almacenar clasificándolo de acuerdo a la etapa en la cual se encuentra el

cerdo con el fin de evitar equivocaciones al momento de suministrar el alimento.

El operario se desplaza hasta el lugar de almacenamiento para disponerse a

alimentar a los animales. Se utiliza un carro con una capacidad de

almacenamiento de 100 kg como herramienta para transportar el alimento hasta

cada uno de los corrales. El operario llena el carro con alimento y se desplaza por

cada uno de los corrales, vaciando el alimento del carro a los comederos. Para

ración a suministrar en cada corral, se utiliza un recipiente con

4.1 ESTUDIO DE MÉTODOS DEL PROCESO CONVENCIONAL DE

ALIMENTACIÓN EN GRANJAS PORCÍCOLAS

Se analizó el métod

p

Cursograma Analítico y un Diagrama de Recorrido para el método actual y el

propuesto.

calcular la

31

capacidad entre 2 y 3 kilogramos; se multiplica la cantidad que debe consumir

cada animal, por el númer a corral y el resultado es

cantidad que se debe vaciar en el comedero. Por ejemplo si es un corral con 20

de 5 kg. Este proceso se repite

asta que se haya agotado el alimento que almacena el carro.

) y así sucesivamente hasta haber completado todos los corrales (Ver

nexos A y B).

o de animales que hay en cad

la

cerdos, los cuales deben consumir 1kg cada uno, se debe vaciar 20kg en el

comedero, es decir el equivalente a 4 recipientes

h

Una vez se agota el alimento almacenado en el carro, el operario se debe

desplazar nuevamente hasta el lugar de almacenamiento del alimento (silo o

sacos x 40kg

A

Este proceso dura aproximadamente entre 20 y 30 minutos, dependiendo del

tamaño de la granja y del número de personas asignadas a este.

4.2 PROCESO DE ALIMENTACIÓN MEJORADO

Para mejorar el método convencional de alimentación en granjas porcícolas, se

automatizó dicho proceso mediante el diseño de un dispositivo que dosifica la

cantidad a suministrar en cada corral (Ver Anexos C y D). De esta manera se

elimina la necesidad de disponer de personal asignado a éste proceso y asimismo

la manipulación del alimento, se obtiene una cantidad exacta en las raciones

32

aportadas a cada animal lo cual incrementa la productividad de la granja, se

elimina el estrés en los animales obteniendo mayor rendimiento en la conversión

de carne ya que se alimentarán simultáneamente todos los cerdos, se requerirá de

menos espacio en los pasillos, y finalmente, se tiene un control más eficaz de los

inventarios de materia prima (alimento) el cual representa el 80% de los costos

operativos en la producción porcina.

4.2.1 Componentes del sistema. El sistema automático de alimentación de

cerdos consta de los siguientes elementos (Ver Anexo E):

• Silo de almacenamiento

Tubería en PVC

Motor eléctrico

Dosificador

•

• Bajada “T”

• Sinfín flexible

•

• Cajetín

•

• Controlador

Actualmente en el mercado, se encuentran con facilidad todos los componentes

excepto el dosificador y el controlador, componentes principales de este sistema.

33

Por esta razón se diseñarán estos dos dispositivos cumpliendo con las

necesidades y expectativas de los porcicultores.

4.2.2 Descripción del proceso mejorado. Teniendo el sistema automatizado

para la alimentación de los cerdos, tan solo hay que programarlo. Desde una

unidad que controla los dosificadores, el ganadero programa cuántas veces y en

ué cantidad desea alimentar los animales.

ales

e la granja, tomando el alimento almacenado en un silo que se encuentra

icad es de alojamiento de los cerdos, utilizando un tubo

PV n sinfín el cual transporta el alimento hasta cada uno de

la tubería se encuentre llena, entrarán en funcionamiento

s cuales por medio de un mecanismo dosificador, dejan

alimento en las canoas de los corrales o cualquier tipo

o.

PRODUCTO

q

Teniendo estos parámetros, el sistema automáticamente alimentará los anim

d

ub o fuera de las instalacion

en C que contiene u

los corrales. Una vez

todos los dosificadores, lo

caer la cantidad precisa de

de comedero utilizad

4.3 DESARROLLO DEL

Como metodología para desarrollar el dosificador se utilizó el Despliegue de la

Función de Calidad (QFD, Quality Function Deployment) el cual utiliza como

34

herramienta la Casa de la Calidad, en la que se relacionan las necesidades del

cliente y las características del producto (Ver Anexo F).

la etapa del animal.

Realizar los ajustes precisos en las raciones de acuerdo al desarrollo del

.3.2 Definición de las características del producto. Con el fin de satisfacer

cliente, se determinaron las siguientes

aracterísticas con las cuales deberá cumplir el dosificador:

• Sistema de retroalimentación al usuario.

4.3.1 Determinación de las necesidades del cliente. Se identificaron las

siguientes necesidades y expectativas de los futuros clientes del dosificador:

• Eliminar la manipulación del alimento.

• Exactitud en las raciones de acuerdo a

•

animal.

• Utilizar dispositivos de alimentación económicos, durables, confiables, de

fácil instalación y uso y que ocupen poco espacio.

• Implementar herramientas que ayuden a controlar los inventarios de

materias primas.

• Tener información en tiempo real del desempeño de los animales y su

consumo de alimento diario.

4

las necesidades y expectativas del

c

• Funcionamiento automático.

35

• Flexibilidad en cuanto a las raciones diarias de alimento a suministrar.

• Procesamiento de la información ingresada por el usuario.

Almacenamiento de información de la cantidad de alimento suministrada en

ajo consumo de electricidad.

hora en la cual desea alimentar

ablas de alimentación para cada etapa de los cerdos, este podrá

ón a medida que transcurra el tiempo.

steo e igualmente, se

btendrá un control mucho más efectivo de los inventarios de materia prima.

•

un periodo de tiempo.

• Partes plásticas para evitar la corrosión y deterioro del producto.

• Compatibilidad a un computador.

• Calibrable a cualquier tipo de alimento.

• Ocupe poco espacio.

• B

El usuario determina cuántas veces (raciones) y la

sus animales, asimismo la cantidad a suministrar en cada ración. En caso de que

la granja maneje t

programarlas y de esta manera el dosificador automáticamente realizará la

variación necesaria en la raci

Opcionalmente, el dosificador podrá transferir la información de la cantidad de

alimento suministrada en un periodo determinado, a una base de datos en un

computador, con el objetivo de automatizar el proceso de co

o

36

Se podrán instalar varios dosificadores a una sola unidad de control, o uno solo

5 corrales con

os por una sola unidad electrónica. Pero si se tienen 20

icador con

a un a de las cerdas tiene requerimientos de

De acuerdo a las características requeridas

ara satisfacer las necesidades del cliente, se determinaron los componentes que

o Pantalla LCD

• DISPOSITIVO DE DOSIFICACIÓN

o

Fuente de alimentación 12V

LINEA DE SUMINISTRO

o Tubería de PVC

o Tornillo sinfín

según la etapa a la cual se destine. Es decir que si se tienen

grupos de 20 cerdos cada uno y de la misma edad, se podrá instalar 5

dosificadores controlad

cerdas con tiempo de gestación diferente, se debe instalar cada dosif

un idad de control, ya que cada un

alimentación distintos.

4.3.3 Componentes específicos.

p

deberá tener el sistema (Ver anexo E):

• UNIDAD DE CONTROL

o Microcontrolador

o Teclado

Cubierta plástica

o Mecanismo dosificador

o Motor eléctrico 12V

o

•

37

o Cajetín

o Silo

o Final de carrera

4.3.4 Diseño conceptual del dispositivo de dosificación. El diseño del sistema

de alimentación se enfoca en el mecanismo dosificador y el controlador

electrónico, ya que son éstos los comp

o Motor 110V

onentes más importantes del sistema

utomático de alimentación, además los otros componentes (línea de suministro)

e acuerdo a las necesidades del cliente

omo longitud de la línea, diámetros de la tubería y tornillos sinfín, capacidad del

tc. (Ver Anexo E).

eptos para el mecanismo dosificador (Ver figura 1):

igura 1. Conceptos mecanismo dosificador

a

se encuentran fácilmente en el mercado y tan solo se debe hacer una integración

de ellos. Los fabricantes de estas líneas de suministro determinan las

características técnicas que se requieren d

c

silo, potencia de los motores, e

Se analizan 3 conc

F

38

El concepto número 1 consta de un tornillo sinfín y dos engranajes, accionado

eléctrico. El material es arrastrado por el tornillo desde el tubo

ica perior hasta salir por el tubo inferior. El tornillo debe girar el

empo necesario para suministrar la cantidad de material necesaria.

Figura 2. Funcionamiento concepto 1

por un motor

ub do en la parte su

ti

El concepto número 2 está conformado por una hélice de 4 aspas, las cuales

forman 4 cavidades que son llenadas con el material y, que al girar, son vaciadas

or la parte inferior del tubo. p

Figura 3. Funcionamiento concepto 2

39

El concepto 3 contiene un disco en medio del tubo ubicado de forma transversal,

el cual contiene 4 espacios en forma de hélice. Bajo el disco hay una tapa con la

misma forma la cual deja caer el material a medida que gira el disco.

Figura 4. Funcionamiento concepto 3

4.3.5 Selección del diseño del dispositivo de dosificación. Para seleccionar

el concepto de diseño óptimo se consideran 3 filtros: tecnológicos, simplicidad y

Para el diseño número 1 desde el punto de vista tecnológico, se requieren piezas

que se consiguen fácilmente en el mercado (motores eléctricos 12V), además el

control de cantidad de alimento que debe suministrar está en función del tiempo, el

cual es fácilmente controlable por un dispositivo electrónico. La precisión en

cuanto a la cantidad de alimento a suministrar de este diseño depende del paso

del tornillo, que podría ser bastante buena. Es decir que si se tiene un paso

fabricación.

40

relativamente pequeño, la mínima cantidad que puede suministrar el dispositivo es

menor que si se tiene un paso más grande.

En cuanto a la simplicidad del diseño, se observa que sólo requiere 4 piezas: un

otor eléctrico, dos engranajes y un tornillo sinfín, todas estas con una geometría

sencilla.

El diseño número 2, desde el punto de vista tecnológico es viable ya que se

requieren piezas que se consiguen fácilmente en el mercado, en este caso un

motor eléctrico paso a paso o un servomotor, los cuales pueden ser bastante

costosos. Se requiere de este tipo de motor ya que se tiene que controlar la

posición de la hélice, es decir que la cantidad de alimento a suministrar está en

ara este diseño se necesitan cuatro piezas: una hélice, un motor y dos

m

función del número de giros que debe dar la hélice (cada 90º aporta cierta

cantidad de alimento).

P

engranajes, los cuales tienen una geometría sencilla.

Estas piezas pueden ser fabricadas mediante un proceso de moldeo por

inyección, obteniendo altos volúmenes, lo cual puede bajar el costo de producción.

41

El diseño número 3 requiere de un servomotor o uno paso a paso ya que se debe

controlar el ángulo de giro del disco para lograr que cuando se detenga el

ecanismo, coincida la parte hueca del disco con la parte maciza de la tapa para

ste diseño contiene cuatro piezas de geometría un poco más compleja que los

antidad de alimento a suministrar y tan solo requiere de un

ispositivo electrónico que controle el tiempo de funcionamiento de un motor

ulo de giro un servomotor o

no paso a paso.

elecciona éste por tener barreras tecnológicas más bajas, simplicidad de su

diseño, precisión, costo y facilidad de fabricación.

m

que no siga cayendo alimento. Además la cantidad de alimento a suministrar está

dada en función de la cantidad de giros del disco.

E

diseños anteriores: un disco con cuatro orificios y en su borde exterior un aro

dentado para que sea transmitido el movimiento del motor, una tapa, un motor y

un engranaje para el motor.

Finalmente se selecciona el diseño número uno (1) debido a que éste es el de

menor costo ya que utiliza un motor eléctrico a 12V sencillo. También es el de

mayor precisión en la c

d

sencillo; a diferencia de los otros diseños que requieren un controlador más

complejo debido a la necesidad de llevar a cierto áng

u

Esto último también incrementaría el costo del dosificador. En resumen se

s

42

Tabla 4. Selección del dispositivo de dosificación.

4.3.6 Diseño conceptual de la unidad de control. Para el controlador se

Figura 5. Conceptos unidad de control

Total

3 - Requiere controlar tiempo. 1 - Piezas con forma medianamente complejas. 2 - Costo de fabricación medianamente alto.

3 - Alta precisión en la cantidad de alimento. 1 - Baja producción.Puntaje 9 4 5

cilindros.1 - Requiere controlar ángulos y número de

TECNOLÓGICOS SIMPLICIDAD

CONCEPTO

CONCEPTO

FABRICACIÓN3 - Motor eléctricos 12V. 3 - Piezas con formas básicas. 3 cilindros. 2 - Maquinado en torno y fresadora.

1 tornillo sinfín, 2 engranajes.

1 - Motor eléctrico paso a paso o servomotor. 3 - Piezas con formas básicas. 1 hélice, 3 2 - Maquinado en torno y fresadora. Para la hélice, por inyección.

giros. 1 - Piezas con forma medianamente complejas. 1 - Costo alto (motor). 2 engranajes.

1 - Baja precisión en la cantidad de alimento. 2 - Producción mediana.Puntaje 3 4 5

1 - Requiere controlar ángulos y número de 1 - Piezas con forma medianamente complejas. 1 - Costo alto (motor).

2 - Precisión medianamente alta.

CONCEPTO

1

2

18

12

1 - Motor eléctrico paso a paso o sevomotor. 3 - Piezas con formas básicas. 2 tubos. 2 - Torno, fresado.

giros. 2 engranajes, 2 discos.1 - Producción baja.

Puntaje 4 4 4

3 12

analizan dos conceptos, los cuales se muestran en la Figura 5.

El concepto 1 consta de una cubierta en forma rectangular la cual protege los

componentes de factores externos como el polvo, la humedad y el calor. Quedan a

la vista los dos componentes necesarios para interactuar con el usuario: teclado y

pantalla (LCD).

43

El concepto 2 igualmente consta de una cubierta que protege los componentes,

El concepto 2 se adapta perfectamente a la forma de la mano haciendo más

confortable su manejo, además es un poco más agradable a la vista. Por esta

razón se selecciona el concepto número 2.

4.3.8 Factores del entorno del diseño. En el diseño del dosificador se tuvieron

en cuenta los siguientes factores:

• Seguridad. Los riesgos a los cuales se encuentran expuestos las personas

que laboran en las granjas y los animales, debido a la utilización del sistema

laboran dentro de la granja, por lo tanto su diseño debe garantizar que no ocurran

pero con una geometría más anatómica, que facilita la manipulación por el

usuario.

4.3.7 Selección del diseño de la unidad de control. Para la selección de éste

diseño, se consideran aspectos ergonómicos y estéticos.

El concepto 1 es poco estético y tiene una geometría demasiado sencilla que

puede resultar incómoda al manipularlo.

automático de alimentación, son mecánicos y eléctricos, ya que el dosificador

puede ser alcanzado en algún momento por los animales o por personas que

44

accidentes laborales o muertes repentinas de animales, ya que este producto

utiliza energía eléctrica. Para esto se utiliza un motor cuyo funcionamiento es a

su cubierta no permite el acceso a los engranajes y demás piezas que

uedan causar lesiones mientras está funcionando. Igualmente el controlador

ual posee propiedades

ieléctricas, disminuyendo la posibilidad de conducir la energía, transmitiéndola al

controlador debe ser manipulado

onstantemente, se definieron dimensiones de tal manera que pueda ser sujetado

le su manipulación y evitar lesiones o

aumatismos en sus articulaciones con el paso del tiempo.

a vista. También se dio un color primario (azul)

ue sugiere sobriedad en su aspecto. El dosificador tiene una figura de rombo

12V, una baja tensión que no puede causar daño, además la mayoría de sus

partes son dieléctricas porque están constituidas en materiales termoplásticos.

Además

p

utiliza energía eléctrica y éste es manipulado constantemente por una persona,

por eso es cubierto por una carcasa plástica la c

d

usuario. Además los conductores eléctricos utilizados son aislados en PVC.

• Ergonomía. Debido a que el

c

fácilmente por la mano de una persona, quedando la otra libre para operar el

teclado. Además se utilizó una geometría que se amolde adecuadamente a la

forma de la mano para hacer más confortab

tr

• Estética. La geometría del controlador contiene curvas suaves y costados

simétricos que son agradables a l

q

definida por la carcasa, la cual cubre perfectamente sus partes funcionales.

• Mantenimiento. Las carcasas que cubren las partes funcionales del

controlador y el dosificador, son fácilmente removibles debido a que éstas se

45

encuentran unidas por un juego de tornillos y tuercas, con el fin de realizarles

mantenimiento preventivo y/o correctivo cada vez que se requiera. Esta

característica facilita los procesos de: desensamblaje, limpieza, inspección,

sustitución de componentes y reensamblaje.

• Peso y tamaño. Las dimensiones del dosificador y el controlador permiten que

se puedan instalar fácilmente dentro de las instalaciones de la granja con unos

requerimientos de espacio muy bajos. También, debido a los materiales utilizados

y su número reducido de componentes, el peso es bajo, lo cual facilita la

instalación.

• Materiales. Los materiales utilizados en el controlador y el dosificador son, en

su mayoría, plásticos los cuales son fácilmente encontrados en el mercado a bajo

costo y durables debido a que no se corroen y son resistentes al impacto, con bajo

piezas en el puesto de

índice de absorción de agua, además son mucho más livianos que el metal.

• Proceso de producción. Las carcasas utilizadas en el controlador y el

dosificador, son simétricas, lo cual facilita y simplifica su proceso de fabricación,

disminuyendo el número de partes distintas a producir. Igualmente, al reducir el

número de piezas a utilizar en el producto, se hace mucho más fácil el ensamblaje

del mismo y se requiere de menos espacio para almacenar

ensamble.

46

Tabla 5. Factores del entorno del diseño.

Factor Amenaza Fortaleza

(12V) y utilizando materiales plásticos con altas

Cubiertas removibles, unidas por un juego de tornillospara facilitar su desensamblaje, limpieza, inspección,sustitución de piezas y reensamblaje.

suelo de los corrales, evitando ocupar espacio necesario

materiales utilizados y acortar su vida útil. además estos tienen un bajo índice de absorción de agua

S

MATERIALES

SEGURIDAD

ERGONOMÍA

Riesgo mecánico por engranajes y tornillo sinfín. Se previene cubriendo estas piezas con carcazas.Riesgo eléctrico por motor, controlador y conexiones. Se previene utilizando un funcionamiento a bajo voltaje

propiedades dieléctricas.Traumas en articulaciones por la manipulación de Forma ergonómica que se amolda a la morfología de los dispositivos (controlador). la mano.Piezas funcionales con diversas formas, tamaños, Cubiertas con curvas suaves y simétricas de un solocolores y materiales. color (azul), lo que da sobriedad al aspecto.No tener acceso a las piezas funcionales debido a su cubierta.

ESTÉTICA

MANTENIMIENTO

Ocupen espacio necesario para el alojamiento de los Las dimensiones y peso del dosificador y el controladoranimales. permiten instalarlos en un espacio entre el techo y el

para el alojamiento de los animales.Ambiente húmedo que puede generar deterioro de los Se utilizan materiales plásticos para evitar su corrosión,

lo cual evita su variación dimensional.Fabricación de diferentes piezas, lo cual puede hacer Las cubiertas de los dos dispositivos son simétricas, un proceso de fabricación y ensamblaje complejo y facilitando el proceso de fabricación y disminuyendo ellargo. número de partes diferentes a producir y facilitando el

proceso de ensamblaje.

PE O Y TAMAÑO

PROCESO DE PRODUCCIÓN

4.3.9 Diseño detallado. Para el diseño del mecanismo dosificador se realizó un

estudio de granulometría del alimento concentrado. Este alimento se encuentra en

el mercado en dos presentaciones: pellets (comprimidos en forma cilíndrica) y

molido. Siendo el pellet el de mayores dimensiones, se realizaron mediciones del

diámetro y longitud de estos para determinar las medidas de las piezas del

mecanismo (Ver Tabla 4).

En la Figura 6 se muestran todas las partes del dosificador y la forma como se

ensamblan.

47

Adicional al mecanismo dosificador descrito en el diseño conceptual, se instala

na cubierta cuya función es aislar dicho mecanismo con el fin de protegerlo de

por el hecho de funcionar dentro de

los corrales de alojamiento de los cerdos. Esta cubierta protege principalmente el

12,00 5,00 9,00 5,00

10,00 5,00 11,00 5,00

10,00 5,00 8,00 5,0010,00 5,0011,00 5,00

15,00 5,00 10,00 5,0012,00 5,00 10,00 5,007,00 5,00 Promedio 10,69 4,9810,00 5,00 Desv. Estd. 1,74 0,14

(mm)

u

factores externos a los cuales está expuesto

motor de la humedad, el polvo y el calor. La geometría de la cubierta se diseñó de

tal manera que cubra todo el mecanismo y se dividió en 2 secciones isométricas

para facilitar el ensamble y la fabricación.

Tabla 6. Granulometría del alimento concentrado

Longitud Diámetro12,00 5,00 10,00 5,0011,00 5,00 8,00 5,0011,00 5,00 9,00 5,0012,00 5,00 8,00 5,0013,00 5,00 10,00 5,0014,00 5,00 9,00 5,0010,00 5,00 9,00 5,0011,00 5,00 10,00 5,0015,00 5,00 11,00 5,009,00 4,00 12,00 5,0012,00 5,00 10,00 5,0010,00 5,00 10,00 5,0012,00 5,00 9,00 5,0012,00 5,00 10,00 5,00

12,00 5,00 10,00 5,00

11,00 5,00 10,00 5,00

14,00 5,0012,00 5,00

48

Figura 6. Esquema de ensamble del dosificador

1. Cubierta superior

2. Tornillos

3. Tubería interna

4. Motor 12V

5. Abrazadera

6. Engranajes

7. Rodamiento derecho

8. Tornillo sinfín

9. Rodamiento izquierdo

10. Cubierta inferior

49

Las dimensiones y especificaciones técnicas de cada una de estas piezas se

pueden observar en el Anexo H. El proceso de ensamble del dosificador se

encuentra de manera detallada en el Anexo L.

La cubierta de la unidad de control se dividió en 2 caras simétricas para facilitar su

fabricación, ensamble y mantenimiento, como se muestra en la Figura 7.

Figura 7. Esquema de ensamble unidad de control

. Cara posterior

3. Placa circuito

4. Microcontrolador (PIC)

5. Pantalla (LCD)

6. Teclado matricial

7. Cara frontal

1. Tornillos

2

50

4.3.10 Partes del dosificador

• Unidad de control. La unidad de control es el cerebro de los dosificadores, es

decir la parte que interactúa con el usuario y maneja uno o más dosificadores, ya

que este componente es el que tiene la información de las cantidades y la

frecuencia de alimentación que se quiera suministrar a los animales de la granja.

También es el encargado de realizar los incrementos en la cantidad de alimento

diaria a consumir por los animales, dependiendo de la etapa en la cual se

encuentren.

Está conformada por varios componentes electrónicos que facilitan el manejo del

sistema y hacen posible el correcto funcionamiento de los dosificadores. Los

componentes más importantes son una pantalla LCD, un microcontrolador y un

teclado.

Pantalla LCD (Liquid Cristal Display). Esta es una pantalla de cristal líquido de

16 caracteres por 2 líneas, con iluminación interna para facilitar su operación en

lugares oscuros. Este componente cumple con la función de interactuar con el

usuario, mostrando de una manera organizada la información requerida para el

funcionamiento de los dosificadores, por medio de un menú el cual hace mucho

más fácil su manejo. En caso de que se este utilizando la opción de realizar

aumentos graduales de alimento, por medio de la pantalla, el usuario puede

51

visualizar la cantidad de alimento que los dosificadores se encuentran aportando,

al cual van conectados los

tros componentes de la unidad de control (teclado y LCD), el cual contiene un

microprocesador que almacena la información necesaria para el funcionamiento

de los dosificadores, procesa los datos ingresados por el usuario (horas de

alimentación y cantidad a suministrar) mediante operaciones matemáticas,

contiene fecha y hora y administra el funcionamiento que

nga asignados. Esta es una de las partes más importantes en el sistema de

mática.

del teclado, el usuario puede ingresar y modificar los datos a

clado contiene los números del 0 al 9, los cuales

ntidades exactas de alimento a suministrar, ajustar la hora y

cia diaria de alimentación. También contiene tres teclas

les permiten navegar en el menú del sistema. Estas teclas

on avanzar ), borrar o salir ( ) y enter ( ).

Dispositivo de dosificación. Esta es la parte mecánica del sistema,

encargada de suministrar el alimento en los corrales de manera precisa en la

brindando al ganadero la oportunidad de realizar ajustes en las raciones de

acuerdo al desempeño de los animales.

Microcontrolador. El microcontrolador es un CHIP

o

de los dosificadores

te

dosificación auto

Teclado. Por medio

la unidad de control. Este te

permiten digitar las ca

fecha y definir la frecuen

adicionales las cua

s (↓

•

52

cantidad que se requiera. Los principales componentes de este dispositivo son

una cubierta plástica, un mecanismo de dosificación, un motor eléctrico de 12V y

una fuente de alimentación a 12V.

Cubierta plástica. La función principal de esta cubierta es proteger los demás

componentes del dosificador de los daños que pueden causar el calor, la

humedad, el polvo, golpes y otros factores externos.

sta cubierta está dividida en dos partes de forma simétrica, con el fin de facilitar

mo dosificador. El mecanismo dosificador, es la parte encargada de

uministrar el alimento en la cantidad exacta, dejando caer el alimento en los

puesto en marcha por un switche automático (relé) el cual es accionado por un

E

el proceso de fabricación y el mantenimiento que se requiera, una vez se haya

instalado.

Mecanis

s

comederos de los animales. Este mecanismo está conectado a un motor eléctrico,

el cual es accionado por la unidad de control a las horas definidas por el usuario.

Para la fabricación de este mecanismo se seleccionó Poliamida 610 por sus

propiedades mecánicas, facilidad de maquinado y baja absorción de agua, lo cual

brinda estabilidad dimensional.

Motor eléctrico. Es el encargado de poner en funcionamiento el mecanismo

dosificador, convirtiendo la energía eléctrica en energía mecánica. El motor es

53

impulso eléctrico enviado por la unidad de control. La tensión nominal es de 12V y

0,19A de consumo, lo que hace económico al dosificador, en cuanto a consumo

e energía eléctrica.

d

Fuente de alimentación. La fuente de alimentación es la encargada de

suministrar la energía requerida por la unidad de control y el dosificador,

convirtiendo una tensión de 110V en una de 12V.

54

5. ESTUDIO DEL MERCADO

n los porcicultores, más

Controles efectivos de inventarios de materia prima, esto se debe a que no se

5.1 DEFINICIÓN DEL MERCADO

El mercado objetivo de los dosificadores so

específicamente los medianos y grandes, teniendo en cuenta las principales

necesidades que se presentan:

•

conoce la cantidad exacta de alimento que a diario sale de la bodega o de los silos

de almacenamiento, situación que en muchas ocasiones se facilita para ser

robada por empleados de la misma granja.

• Mayor exactitud en las raciones diarias suministradas a los animales, lo cual

se ve reflejado en la conversión de carne de los animales, y asimismo en los

costos operativos de la granja.

• Disminuir los requerimientos de personal para el proceso de alimentación de

los cerdos.

55

• Eliminar los desperdicios de alimento ocasionados por la inadecuada

manipulación del mismo.

Eliminar la manipulación del alimento por cuestiones de sanidad.

os dosificadores satisfacen estas necesidades identificadas ya que están en

apacidad de brindar información al usuario acerca del consumo de alimento de

n grupo de cerdos o de uno específicamente, debido a que están equipados con

una unidad electrónica la cual puede transmitir datos a un computador.

De igual forma, suministra la cantidad necesaria y exacta de alimento para cada

animal o grupo de forma automática; siendo capaz de variar la cantidad de

alimento, según se le programe, de acuerdo a la etapa en que se encuentren los

animales (Ver Anexo H).

Por medio de la unidad de control electrónica, el dosificador eliminará la necesidad

de mano de obra ya que está dotada de un reloj programador en la cual el usuario

indica las horas de alimentación y los dosificadores entran en funcionamiento de

forma automática y simultáneamente, reduciendo también el estrés generado en

los animales a la hora de comer.

•

• Minimizar el estrés en los animales a la hora de comer.

L

c

u

56

El alimento en ningún momento tiene que ser manipulado porque éste es

almacenado en un silo, de alimentación de los

osificadores y éstos lo dejan caer directamente a los comederos ubicados dentro

animales.

ne en el año 2004 fue de 253,1 millones de

neladas, con un crecimiento del 1,61% con respecto al año 2003. El cerdo

s Unidas para la Agricultura y la

limentación, 2007).

ctivamente, 16,9% en el continente americano,

,06% y 0,66% en África y Oceanía (Ver Tabla 7).

el cual abastece las líneas

d

de los corrales de alojamiento de los

5.2 ANÁLISIS DEL MERCADO

La producción mundial de car

to

representa el 38% de la oferta mundial de carne con 97,3 millones de toneladas y

un consumo per cápita de 15,4 kg. Es decir que la población mundial de cerdos

es de 930 millones de cabezas, cuyo crecimiento fue del 1,57% con respecto al

2003 (FAO, Organización de las Nacione

A

En cuanto a su distribución, el mayor porcentaje se encuentra en Asia y Europa

con un 57,5% y 23,1% respe

3

57

Tabla 7. Distribución de la población mundial de cerdos

Colombia representa el 0,22% del mercado mundial de cerdos, los cuales se

oncentran principalmente en las capitales. Bogotá con el 33,22%, Medellín el c

16%, Envigado el 9,36%, Cali el 8,43% y Santa Rosa de Osos con el 4,07% (Ver

Tabla 8).

58

Tabla 8. Sacrificio de ganado porcino en Colombia enero-diciembre de 2004

59

La mayor población de ganado porcino en Colombia, se encuentra concentrada en

las principales ciudades del país (Gráfica 3).

Gráfica 3. Distribución de la población de cerdos en Colombia

CALI8,43%

ENVIGADO9,36%

MEDELLIN16,00%

SANTAFE BOG.D.C33,22%

STA.ROSA D.OSOS4,07%

OTROS28,92%

Este es un mercado que ha venido creciendo año tras año, debido a los cambios

en las técnicas de producción porcina y el cambio de concepto acerca de los

beneficios del consumo de esta carne frente a las demás (pollo, res, pescado). El

porcentaje de crecimiento de la producción porcina en Colombia durante los

últimos 4 años ha sido en promedio del 5.28% (Ver Tabla 9).

60

61

Tabla 9. Sacrificio de ganado porcino los últimos cuatro años

Por esta razón Colombia debe prepararse para enfrentarse a cambios en el

comercio y ser competitivos en este sector a nivel internacional, tecnificando sus

actividades agropecuarias para incrementar su productividad.

5.3 COMPETENCIA

Actualmente en el mercado existe una gran variedad de productos que facilitan y

apoyan las labores de alimentación de las granjas. Estos productos se clasifican

en tres grandes grupos: comederos o tolvas de alimentación, dosificadores

volumétricos y dosificadores automáticos.

61

Los comederos están compuestos de una tolva plástica o metálica en la parte

superior y un plato fabricado en lámina galvanizada en la parte inferior, en el que

ae el alimento abastecido por la tolva. Estos suministran el alimento por medio

que estos se

alimentan cada vez que deseen siendo esta una desventaja del producto, ya que

los animales van consumir más de la cantidad de alimento requerida, la cual no va

a ser asimilada por su organismo que, a su vez, se va a ver reflejado en los costos

operativos de la granja. Otra desventaja de este producto, además del espacio

que ocupan, es el alto costo de cada unidad, que oscila entre $500.000 y

$1.500.000 dependiendo de su capacidad y calidad. Debido a su diseño y

funcionamiento, estos comederos deben ser instalados en el piso, dentro de los

corrales, por lo tanto están expuestos a ser maltratados por los animales

disminuyendo considerablemente su vida útil.

Por otro lado, los dosificadores volumétricos están conectados a una línea de

alimentación o bien a una tolva en la parte superior de estos. Están compuestos

por un recipiente plástico traslúcido que permite ver el volumen de alimento

ontenido en su interior, una escala volumétrica la cuál sirve cómo guía para

c

de un mecanismo el cual es accionado por el animal, es decir

c

calcular la cantidad de alimento a suministrar, un mecanismo de ajuste del

volumen del recipiente y un sistema de cierre y apertura ubicado en la parte

inferior del recipiente, la cual se encarga de dejar caer el alimento a los comederos

de los corrales. El usuario debe graduar manualmente el volumen del recipiente

62

de acuerdo a la cantidad de alimento que desee suministrar a cada animal. Estos

dosificadores tienen la opción de ser instalados con un mecanismo automático que

acciona el sistema de cierre y apertura del recipiente o puede ser manejado

manualmente. Aunque en comparación con los comederos o tolvas de

alimentación, estos ocupan muy poco espacio y pueden ser ubicados en un nivel

intermedio entre el techo y el piso quedando fuera del alcance de los animales,

una de las desventajas de este sistema es que solo está en capacidad de

alimentar individualmente ya que su funcionamiento no es continuo. Por esta

razón el costo de instalación de este sistema puede llegar a ser muy costoso.

inuye el costo de

versión, aunque no se encuentran con facilidad en el mercado.

n la Tabla 10. se relacionan las más importantes empresas que en el mundo

En cuanto a los dosificadores automáticos, son estos la mejor alternativa para los

ganaderos, debido a que su funcionamiento es continuo y están en capacidad de

alimentar a un grupo numeroso de animales lo cual dism

in

E

fabrican y comercializan este tipo de productos.

63

Tabla 10. Principales empresas fabricantes de dosificadores y comederos

NOMBRE EMPRESA PAIS PRODUCTOS PRECIO ($)

Dosificador 177.893

Controlador 949.978

Fuente alimetación 424.551

Controlador 1.530.000

Brazo actuador 782.000

Carro poliéster 867.000

Tecnofeed España

Favega España

Dosificador 85.000

200kg

Comederos x 85 kg 856.800

Fuente: Tienda Ganadera [en línea]: CentroFavega, 2001. [consultado 03 de febrero d

Comercial On Line. Zaragoza: e 2007]. Disponible en internet:

ttp://www.tiendaganadera.com

h

64

6. PROCESO DE FABRICACIÓN

6.1 PROCESO DE FABRICACIÓN DEL CONTROLADOR ELECTRÓNICO

En el proceso de fabricación del controlador electrónico se identifican tres

subprocesos principales (Ver Anexo I):

• Programación del microcontrolador

Elaboración del circuito impreso

ria RAM de 368

ytes, 33 pines, velocidad máxima 20 MHz (Ver Tabla 11).

ción microcontrolador

Com

•

• Ensamble de los componentes electrónicos

6.1.1 Programación del microcontrolador. Se utilizará un microcontrolador

marca MICROCHIP Ref. PIC 16F877 de 14336 bytes, memo

b

Tabla 11. Materiales y herramientas programa

putador

Software para el diseño y programación del microcontrolador (MPLAB IDE

Microcontrolador

Programador universal de 40 pines

Cable de conexión

65

La programación de las funciones a realizar por el controlador, se diseñan en el

software MPLAB IDE Versión 6.30.0.0 (Microchip) (Ver Anexo J), luego se procede

a verificar el funcionamiento del programa mediante la simulación del mismo, en el

computador.

Una vez verificado el correcto funcionamiento del programa, se debe conectar el

programador universal al puerto paralelo del computador, el cual posee una alta

velocidad de transferencia de datos, mediante el cable de conexión.

Se inserta el microcontrolador al programador universal y se programa (quemado

del PIC).

Para la elaboración del circuito impreso

diseño por computador en el software EAGLE.

Los materiales requeridos para el proceso de fabricación de circuitos impresos se

relacionan en la Tabla 12.

Primero, se elabora el diseño del circuito en el software EAGLE (Easily

Applicable Graphical Layout Editor) Version 4.11 for Windows, Professional

TSRh Edition. Luego se imprimen las pistas en una hoja de acetato (negativo).

6.1.2 Elaboración del circuito impreso.

se utilizará el método fotográfico, el cual se lleva a cabo a partir de un fotolito

negativo impreso partiendo de un

66

Posteriormente, se corta la placa con las dimensiones requeridas para la

impresión del circuito y s

abla 12. Materiales impresión de circuitos

e limpia perfectamente.

T

Software para el diseño de circuitos electrónicos (Eagle 4.11).

Placa fotosensible de fibra fenólica (baquelita) o fibra de vidrio

Revelador en polvo.

Atacador rápido.

Cloruro férrico.

2 clips.

Pincel.

Maquina Insoladora para el grabado de placas fotosensibles (Tubo luz fluorescente Luz de Día 15W (TLD-15W))

Pinzas

En un cuarto oscuro se aplica atacador rápido o sensibilizador con un pincel de

cerdas finas a la placa, de manera uniforme hasta formar una capa que cubra toda

la p e

vac ficiente de revelador en un recipiente no metálico y se

prepara otro recipient

laca. Se dejar secar y luego aplicar una segunda capa y se deja secar. S

ía la cantidad su

e con agua jabonosa.

67

Se coloca el negativo encima de la placa, cuidando que no quede al revés y se

colocan los clips, situándolo entre los dos cristales de la máquina insoladora y se

cierra. Se deja actuar durante 30 minutos.

Luego, se saca la placa de la máquina insoladora, se desmonta de los cristales y

La placa es sumergida en el líquido revelador con las pinzas, cuidando no raspar

la superficie de cobre de la misma y se agita.

Después, se retira la placa del líquido revelador con las pinzas y se mete en el

recipiente con agua jabonosa agitándola.

Finalmente, se enciende la luz del cuarto oscuro y se limpia la placa con un chorro

de agua y se deja secar. Se revisa el estado de las pistas en la superficie de la

placa y si es necesario se retocan las que lo requieran.

se retira el negativo.

En seguida, se sumerge la placa en el baño de cloruro férrico, con lo cual la acción

corrosiva del cloruro actúa sobre las superficies descubiertas de la tinta metálica,

obteniendo así el Circuito impreso.

6.1.3 Ensamble de componentes electrónicos. Las herramientas requeridas

para el ensamble de los componentes electrónicos se muestran en la Tabla 13.

68

Tabla 13. Herramientas proceso de ensamble de componentes

Taladro de árbol

Broca de 1mm de diámetro

Equipo de soldadura

Plataforma para reparaciones y montajes

Multímetro CC y CA de 0.2V-1000V 2mA-10ª

Pasta para soldar.

Bobina de estaño.

Laca protectora de circuitos, inerte, aislante y anticorrosión.

Cuando se obtiene el circuito impreso, se procede a perforar la placa en los puntos

donde se omponentes electrónicos, con la ayuda del taladro de

árbol.

Luego se monta la placa en la plataforma para montaje y, con la ayuda del equipo

de soldadura, se procede a soldar con estaño los componentes a la placa,

teniendo cuidado que las soldaduras no se junten entre sí.

Una vez se hayan soldado todos los componentes, se cubre la placa en la

superficie impresa, con laca protectora de circuitos la cual protege el circuito

impreso de la corrosión.

a cubierta plástica la cual tiene como

objetivo proteger los componentes electrónicos de golpes, polvo, humedad, etc., y

es empacado individualmente en cajas de cartón plegadizas de 20x15x10cm con

ensamblarán los c

Finalmente, el controlador es insertado en un

69

protectores de icopor para conservar su integridad en la etapa de almacenamiento

y transporte hacia su destino final.

6.2 PROCESO DE FABRICACIÓN DEL DOSIFICADOR

las piezas del mecanismo dosificador se utiliza un torno

horizontal y una fresadora cuyas características técnicas se describen en las

Tablas 14 y 15.

o (Ver Anexo K).

Tabla 14. Características técnicas torno horizontal

sasVelocidades min/max 11,2/75 rpm

Para la fabricación de

El proceso de fabricación de cada una de las piezas y los materiales utilizados se

detalla en las respectivas cartas de proces

Marca WMWOrigen AlemanAccesorios LunetasDistancia entre centros 3000 mmVolteo sobre bancada 3150 mmPeso 16 TmPotencia motor 61 kWTipo Carro/sobre me

Volteo sobre carro 2500 mm

70

Tabla 15. Características técnicas fresadora

co 1.270 x 300

Dimensiones 1.730 x 1.370 x 2.000

Tipo Universal

Superficie de servicio del ban

Motor principal (HP) 3

Motor avance (HP) 2

Límite vel. Husillo 40 a 1.200 rpm

La cubierta se elabor l

es fabricada por un proveedor externo (Ver Anexo L).

iezas son procesadas en el torno horizontal. El mismo material se utiliza en

Módulo elástico N/mm² 7000

a en Plástico Reforzado con Fibra de Vidrio (PRFV), la cua

El material utilizado en el tornillo sinfín es Poliamida 610 y el alma en acero 1020.

Estas p

los engranajes, los cuales son fabricados en el torno horizontal y la fresadora (Ver

Anexo K). Las características técnicas de los materiales se detallan en las Tablas

16 y 17.

Tabla 16. Características técnicas Poliamida 66 (reforzado con fibra de vidrio

25%)

CARACTERÍSTICA Und Valor típicoDensidad g/cm³ 1,3Absorción de agua % 0,8-1,2Resistencia a la tensión N/mm² 100-120Elongación % 5-6

Fuente: BODINI, Gianni; CACCHPESSANI, Franco. Moldes y máquinas de inyección para la transformación del plásticos. Naucalpan de Juárez, Edo de México: Mc Graw Hill, 1992. p. 68.

71

Tabla 17. Características técnicas Poliamida 610

CARACTERÍSTICA Und Valor típicoDensidad g/cm³ 1,08Absorción de agua % 0,04-0,06Resistencia a la tensión N/mm² 50-60

Elongación % 85-150Módulo elástico N/mm² 1300-1600

de ensamble. Esta actividad se realiza de forma manual (Ver

nexo N).

e ensamble, en unos

ispositivos cuya función es dispensar cada una de las partes, haciendo más

ficiente esta operación.

Primero se instala la cubierta superior en una cavidad ubicada en el área de

ensamble de la mesa (Ver Figura 9).

Luego se ensambla el motor eléctrico que va en la parte interior de la cubierta

protectora del dosificador, sujetándolo con una abrazadera. Después se procede a

instalar el mecanismo dosificador.

Finalmente se une la parte superior con la parte inferior de la cubierta, colocando

los tornillos y ajustándolos.

Fuente: BODINI, Gianni; CACCHPESSANI, Franco. Moldes y máquinas de inyección para la transformación del plásticos. Naucalpan de Juárez, Edo de México: Mc Graw Hill, 1992. p. 68.

6.2.3 Proceso

A

Las partes del dosificador son almacenadas en el puesto d

d

e

72

Figura 8. Esquema del puesto de trabajo sección ensamble

• Determinación del tiempo estándar. Con el fin de calcular el costo de

producción de los